（矿产普查与勘探专业论文）胜坨油田坨21断块沙二段油藏地质特征与剩余油分布.pdf

胜坨油田坨2 1 断块沙二段油藏地质特征与剩余油分布 朱德燕( 矿产普查与勘探) 指导老师：杨少春教授 摘要 商含水期剩余油分布研究是一项高难度的综合性研究课题。论文以 坨2 l 断块沙二段油藏为研究对象，通过开展小层细分和对比、沉积微相 划分、储层流动单元研究、储层非均质性表征、储层微型构造等研究进行 油藏地质特征描述。在此基础上，应用油藏数值模拟和油藏工程方法以及 剩余油综合评价技术，系统研究储层剩余油的分布特征，揭示其形成机理， 阐述储层剩余油分布的控制因素：提出剩余油挖潜建议和措施；研究成果 在胜坨油田坨2 1 断块沙二段剩余油挖潜中产生了较好的经济效益。 主要取得以下成果及认识：建立了能够反映地下客观情况的精细化、 定量化油藏地质模型，为搞清剩余油形成与分布规律奠定了重要的基础： 采用非均质综合指数定量表征储层非均质性，提高了定量刻化储层非均 质性程度的准确性；划分了储层流动单元，指出不同类型流动单元的剩 余油分布特征：阐明了剩余油形成条件、分布规律及控制因素，揭示了 储层非均质性、断层、微型构造、流动单元及井网条件等因素对剩余油分 布的控制因素。 关键词：坨2 l 断块油藏地质特征剩余油分布规律 r e s e v o i rg e o l o g i c a lc h a r a c t e ra n dr e m a i n i n go i l d i s t r i b u t i o ni n t h es e c o n dm e m b e r so f s h a h e j i ef o r m a t i o no f t u o2 1f a u l tb l o c k i ns h e n g t u oo i l f i e l d z h u d e y a n ( i n v e s t i g a t i o na n de x p l o r a t i o no f m i n e r a lr e s o u r c e s ) d i r e c t e d b y p r o f e s s o r y a n gs h a o - c h u n ， a b s t r a c t t h es t u d yo f r e m a i n i n g o i ld i s t r i b u t i o ni sac o m p r e h e n s i v ed i f f i c u l tp r o j e c t i nt h ep e r i o do fh i 曲w a t e r t h e s i si sf o c u s e do nt h es e c o n dm e m b e r so f s h a h e j i e f o r m a t i o no ft u o2 1f a u l tb l o c ki n s h e n g t u oo i l f i e l d f o l l o w i n g p r o c e d u r e s w e r ep r o c e e d e di nt h i s p a p e r ：( 1 ) t o r e b u i l dt h ef r a m e w o r ko f r e s e r v o i rt h r o u g hs u b d i v i s i o na n dc o r r e l a t i o n ；( 2 ) t oe s t a b l i s ht h es e d i m e n t a t i o n m o d e lb ya n a l y s i so fm i c r o f a c i e s ；( 3 ) t oa n a l y s i sf l o wu n i to fr e s e r v o i r ；( 4 ) t o c h a r a c t e r i z et h er e s e r v o i rh e t e r o g e n e i t y ；( 5 ) t od e s c r i b et h em i c r o s t r u c t u r e t h e n ， o nt h eb a s i so ft h e s es t u d i e s ，t h i sp a p e r s t u d yd e t a i l e d l yd i s t r i b u t i o nc h a r a c t e ro f r e s e r v o i rr e m a i n i n go i lb y a p p l y i n gs e v e r a lt e c h n i q u e s g r e a te c o n o m i c b e n e f i t s a r eg a i n e db ya p p l y i n gt h e s es t u d ya c h i e v e m e n t si nt h es e c o n dm e m b e r so f s h a h e j i ef o r m a t i o n o f t u o2 1f a u l tb l o c ki ns h e n g t u oo i l f i e l d s e v e r a la c h i e v e m e n t sh a v eb e e no b t a i n e da s f o l l o w s ：f i r s t ，e s t a b l i s h i n g r e f i n e d ，q u a n t i t a t i v er e s e r v o i rg e o l o g i c a lm o d e lw h i c hr e f l e c t s t h eo b j e c t i v e s i t u a t i o n s e c o n d ，d e s c r i b i n gq u a n t i t a t i v e l yt h er e s e r v o i rh c t e r o g e n e i t yt h r o u g h h e t e r o g e n e i t yi n d e x t h i r d ，c l a s s i f y i n g f l o wu n i t sa n d p o i n t i n g o u tt h e d i s t r i b u t i o no ft h er e m a i n i n go i li nd i f f e r e n tf l o wu n i t s f o u r t h ，c l a r i l y i n gt h e f o r m a t i o nc o n d i t i o n s ，d i s t r i b u t i o nl a w sa n d c o n t r o l l i n gf a c t o r so f t h er e m a i n i n g o i l ，r e v e a l i n gh o w r e s e r v o i rh e t e r o g e n e i t y , f a u l ts t r u c t u r e ，m i c r o - s t r u c t u r e ，f l o w u n i t sa n dw e l ln e t w o r kc o n d i c t i o n sc o n t r o lt h ed i s t r i b u t i o no f t h er e m a i n i n go i l k e yw o r d s ：t u o2 1f a u l tb l o c k ，r e s e r v o i rg e o l o g yc h a r a c t e r ，r e m a i n i n go i l ， d i s t r i b u t i o nl a w s l t 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石 油大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的 同志对本研究所作的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢 意。 签名觯1 1 月i 占目 关于论文使用授权的说明 本人完全了解石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可 以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保 存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名 导师签名 燃 掀 扫年f 1 月j 占日 孤唧年| r 归 石油大学( 华东) 硕二l ：论文第1 章前言 第1 章前言 1 1 选题的目的与意义 我国东部各油f h 经过长期注水开发后已进入高含水开发后期。目前， 多数油田综合含水率为8 0 9 5 ，高于8 0 的油区有大庆、胜利、大港、 中原、河南、江汉等6 个油区，其年产油量占全国的6 6 4 ，在全国i 与 有举足轻重的地位，是确保全国原油生产稳定的重要地区。近年来，从 上述油田的开采动态来看，随着开采程度加深，地f 油水关系越来越复杂， 剩余油分布日趋零散，开采程度逐年加大，原油产量呈明显的递减趋势， 因此，如何在高含水后期做好控水稳油及提高采收率是搞好油田后续开 发、保持原油产量稳定的攻关目标。高一特高含水期油田开发与调整的 研究内容概括起来就是“认识剩余油，开采剩余油”，其关键问题是揭示 剩余油的形成机理和分布特征。 胜坨油田坨2 1 断块目前面临稳产难题，主要问题有：层问、层内、 平面非均质性严重；井网完善程度低：剩余油潜力较大，但分布零散。 论文针对复杂断块油藏的地质特征、开发特点，以岩心为基础，以测井资 料及开发动态资料为依据，综合多学科信息，采用动静态结合进行储层多 层次解剖，定量评价断层封闭性、进行水淹层测井储层评价，求取储层参 数、进行流动单元研究、定量刻划储层非均质性，建立油藏地质模型，进 行油藏数值模拟，预测剩余油分布，提出剩余油挖潜方向和措施。 1 2 国内外研究现状 高含水期剩余油分布研究是一项高难度的综合性研究课题，从一二十 世纪八十年代丌始，研究剩余油分布提高采收率己成为世界各国石油生 产中普遍关注的问题，国内外都在积极探索应用不同方法研究水驱油田 1 i 油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 高含水期的剩余油分布。美国和前苏联非常重视油层开发后期的剩余油 分布研究，一方碗探索测定剩余油的方法，另一方面从微观上研究剩余 油的形成机理l “。美国于1 9 7 5 年成立了剩余油研究委员会， m m c h a n g ( 1 9 8 8 ) 从宏观上将剩余油饱和度测量分为单井、井间和物质平 衡法三种。前苏联在杜玛兹油田专门打了2 4 口评价井来研究油田水淹后 期剩余油分布情况。我国有关科研人员也对此作了大量的研究工作，并 对此进行了多层次的攻关，在实践中取得了较好的应用效果。 1 2 1 剩余油研究内容和方法 国内外专家对剩余油的研究基本有三个组成方面：1 、利用开发动态资 料对剩余油进行监测；2 、利用油藏地质特征( 如沉积相、微构造等) 和油 藏模拟技术对剩余油分布进行预测；3 、剩余油开发技术的研究。 目前，国内很多学者对剩余油分布方法进行了分类整理。1 9 9 6 年张 昌民、樊中海等把剩余油研究方法归结为三大类。1 ：即一维纵向剩余油分 布研究方法；二二维平面剩余油分碲研究方法和三维空间剩余油分布研究 方法，并细分为测井资料综合解释、打检查取芯井、试油、油层动态分 析、地质综合分析、二维二相数值模拟、三维三相数值模拟等七小类， 这种划分方法概括性强，大致反映了剩余油研究的现状。 1 9 9 7 年俞启泰提出剩余油研究内容可以用不同的地质规模来分类， 研究剩余油在不同地质规模下存在的空间位置、形态及数量，甚至随时 间的变化。不同的地质规模，剩余油研究的方法亦不相同。1 。各级规模的 研究内容和方法是微规模：研究剩余油在孔隙内部的分布、数量和性 质。研究的主要方法是扫描电镜、薄片、光刻微物理模型、原油性质分 析等。小规模：剩余油研究的内容主要是饱和度，方法主要是实验室 中的各种岩心试验，包括驱替试验和饱和度测量等。大规模：为计算 2 石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 网格中的单元，要研究剩余油分布状况和平均含油饱和度。主要是一些 油藏工：程测量，如压力测试、示踪剂测试、测井研究等。宏规模：基 本上是油藏规模，研究的是油藏级规模的平均，方法有物质平衡法，开 发地质学方法，地震技术等。 综合国内外研究成果及进展，研究剩余油分布主要从地质角度出发， 深化对油田开发后期油藏地质规律的认识“3 ，剩余油研究的技术方法主要 有开发地质研究方法，检查井资料分析方法，水淹层解释方法， 特殊测井油气检测方法，油藏工程研究方法，油藏数值模拟方法， 动态资料综合分析法，物质平衡法。上述各种方法和手段各有其局 限性和优缺点，有些方法只能是单井局部范围的定性或定量描述，有些 方法因费用高或技术还不成熟而无法j 泛使用。在工作中应综合运用各 种方法互相验证，以准确确定剩余油的分布状况。 1 2 2 剩余油分布规律 国内外专家都认为准确预测剩余油在储层空间中的宏观和微观分布 仍是尚待解决的难题。 美国专家认为，在已注水开发的油嗣中，估计有7 7 的剩余油遗留在注 水未波及到的油层中，只有2 3 残留在注入水扫过的油层中。前苏联专家 根据大量油藏研究认为，剩余油分布有6 种形式：l 、注入水未波及到的 低渗透夹层或者是水绕过的低渗透带中的剩余油( 约占2 7 ) ；2 、由于地 层压力梯度小，在油不流动的油层部位( 滞留带) 中存在的剩余油( 占 1 9 5 ) ：3 、钻井未打到的透镜体中存在的剩余油( 占1 6 ) ；4 、在小孔 隙中被毛细管力束缚的剩余油( 占1 5 ) ； 5 、以薄膜形式存在于储层颗粒 表面上的剩余油( 占1 3 5 ) ；6 、局部不渗透层遮挡处( 如封闭性断层等) 的剩余油( 占8 ) 。 3 石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 我国专家在总结全国各油田特高含水期剩余油分布特点的基础上， 分别指出了剩余油的富集区( 韩大匡，1 9 9 5 ；俞启泰，1 9 9 7 ；巢庆华， 1 9 9 7 ) ，概括起来剩余油分布的控制因素主要体现在地质条件和井网条件 两方面5 1 。据巢庆华( 1 9 9 7 ) 资料，高含水期采油阶段剩余油分布在1 0 种部位。井网控制不住型：主要是在原井网虽然钻遇但未射孔，或是 原井网未钻遇而新加密井钻遇的油层中的剩余油。成片分布的差油层： 油层薄、物性差，虽然分布面积较大，原井网注采较完善，但由于原井 网距较大，动用差或不动用而形成成片分布的剩余油。注采不完善型： 原井网虽然有井点钻遇，但由于隔层、固井质量等方面的原因不能射孔， 造成有注无采或有采无注或无采无注而形成的剩余油。二级受效型： 新加密井钻在原采油井的二级位置，因原采油井截流而形成的剩余油。 单向受效型：只有一个注水受效方向而另一个方向油层尖灭或油层变 差，或者是钻遇油层但未射孔，形成剩余油。滞流区型：主要分布在 相邻两三口油井或注水井之间，在厚层或薄层中都占一定比例，但分布 面积相对较小。层间干扰型：存在于纵向上物性相对较差的油层中， 这部分油层由于不吸水，不出油，造成油层不动用，形成剩余油。层 内未水淹型：存在于厚油层中，由于层内的非均质性，一般底部水淹严 重，其顶部未驱部分存在剩余油。隔层损失型：原井网射孔时，考虑 当时的工艺水平，为防止窜槽，作用隔层使用而未射孔的层内分布的剩 余油。断层遮挡处的剩余油。 另外，大庆油田的地质工作者吕晓光等( 1 9 9 2 ) 从纯地质的角度对 剩余油富集区进行了划分：河道边部潜力层，薄层边部潜力层及孤立型 潜力层，前三种又细分为叉型和悬臂型。 目前对剩余油分布状况的认识比较全面，但目前的研究仅从某一侧 面、某一角度揭示剩余油的分布问题，取得的认识有一定的局限性”。 4 石油大学( 华东) 碉士论文第1 章前言 1 23 剩余油研究的发展趋势 剩余油分布研究是当今世界性难题，已经成为国际学术会议讨论的 重要主题。尽管人们已从多个侧面、不同的角度、基于不同的原理研究 剩余油的分布问题，但在实际应用中这些方法与人们的期望还相差一定 距离。比如人们认为室内物理模拟与油田实际相差太大；检查井资料确 实可以比较真实地测量剩余油饱和度，但价格昂贵，而且避免不了“ 孔之见”；地球物理方法虽然应用范围较大，但测得的饱和度只反映井筒 周围剩余油分布状况“；生产井测试受到了仪器应用条件的限制和精度 的约束；一些油藏工程方法往往带有较浓的经验色彩；油藏数值模拟从 模型本身看是完美无缺的，但应用中苦于没有可靠的地质模型，如何解 决网络粗化、局部加密、计算机内存的运算速度等问题，充分考虑油藏 的非均质性，实现精细的地质模型和模拟模型之间真正一体化综合研究， 以提高预测精度，仍然还有许多技术难关，如此等等。 因此，剩余油研究的发展方向主要体现在如下几个方面： 开展精细油藏描述，建立精细油藏地质模型是研究剩余油形成与 分布的基础。 以静态为基础，动静态相结合。 多学科综合，全方位展开。 由宏观向微观，由定性向定量方向发展。 以提高剩余油预测精度和广度为目的的新方法、新技术的研究和 探索”。 总之，剩余油分布研究是一项高难度的研究课题。从目前的研究现 状看，比较重视剩余油监测技术的发展，而对剩余油预测理论研究不够： 国内外多数研究侧重于单一学科和单一手段来揭示剩余油的分布，没能 形成剩余油分布研究的系统理论和方法，因此，如何实现以储层各级地 s 石油人学( 华东) 硕士论文第1 章前言 质模型为核一t l , 的地质约束、动静态结合和多学科综合研究剩余油分布， 形成剩余油预测理论和方法，仍然是目前和今后努力攻关的课题。 1 3 坨2 1 断块的地质和开发概况 胜坨油田位于济阳盆地中东营凹陷北部的陈南胜北区带内，是一个逆 牵引背斜构造油田。该油田分为三个区，其中三区位于胜坨油田的东部f 图 1 1 ) ，西与二区相接，北为陈家庄凸起，西及西南与利津生油洼陷毗连，东 邻民丰洼陷，南接东营断裂带，是一个物源、油源均丰富的含油区。坨2 1 断块位于三区的西南部，为一地堑式长条状断块，其东、南、北分别以9 、 7 、5 号大断层为界与坨1 1 断块、胜二区、坨2 8 新块相邻，大断层均密封， 西部为边水相接：断块内还发育有四条次级小断层，其中三条在中部， 条在东部。 图1 - 1 胜坨油田区域位置及构造简图 坨2 l 断块沙二段为主要含油层系。沙二段发育1 1 个砂层组，4 8 个小 层，分上、下油组共六套开发层系，其中上油组包括1 - 2 、3 巧、6 7 单元； 下油组包括8 1 、8 3 、9 1 1 等3 套开发层系。最大含油面积3 5 k i n 2 ，地质储 量1 9 8 3 1 0 4 t 。 6 t i 油大学( 华东) 硕士论文 第1 章前言 油层以河流、三角洲砂体沉积为主，非均质性严重，纵向上孔隙度变 化范围从2 7 2 8 ，渗透率为0 4 9 i lm 2 ，总体上属于中高孔中高渗储层。原 油性质较好，地面原油密度0 8 9 3 3 0 9 5 9 6 9 c m 3 ，粘度5 0 1 9 0 0 m p a s ；地f 原油密度0 8 1 5 4 0 8 7 7 5 9 c m 3 ，粘度8 7 5 6 7 m p a s 。原始地层压力2 0 6 m p a ， 饱和压力1 2 1 2 4 m p a ，地饱压差为8 6 8 2 m p a ，属饱和油藏。 坨2 1 断块沙二段油藏于1 9 6 6 年1 1 月投入开采，1 9 6 9 年1 1 月投入注 水开发，截止到2 0 0 3 年1 2 月，断块内共有油井8 9 口，开井4 7 口，日产 液水平6 4 0 4 t ，日产油水平2 2 4 t ，综合含水9 6 6 ；有水井8 0 口，开井4 8 口，日注水平6 4 9 9 m 3 d ，单井日注1 5 9 m 3 ，月注采比o 9 9 。断块目前已累 积产油8 3 9 8 4 1 0 4 t ，采出程度4 2 3 5 ，标定可采储量8 8 3 1 0 4 t ，水驱采 收率4 4 5 3 。 1 4 主要研究方法和技术 本文以层序地层学、沉积学、石油地质学、测井地质学及地球物理等 学科理论为指导，针对断块油藏的地质特征、开发特点，从影响剩余油分 布的因素出发，以岩心为基础，以测井资料及开发动态资料为依据，以不 同相带、不同开发时期为主线，综合多学科信息，采用动静态结合进行储 层多层次解剖，描述坨2 l 断块油藏地质特征；运用数值模拟、油藏工程方 法及剩余油综合评价技术，揭示了储层剩余油分布特征、形成机理及控制 因素，形成了断块油藏特高含水期剩余油综合研究技术。 1 5 主要工作量 ( 1 ) 查阅中外文献1 0 0 多篇( 部) ，熟悉研究区地质、开发、测井、试 验等大量资料，制定了切实可行的研究技术路线。 ( 2 ) 观察岩心井4 曰，心长2 9 8 m ，岩，1 5 , 照片1 0 0 多张；取样1 0 0 多块， 7 石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 做了薄片、电镜、图像等岩心分析，并对已有分析数据进行了大量统计分 析。 ( 3 ) 共对比1 2 条剖面，统层1 1 个砂组、6 1 个小层及韵律层，重新建 立了单井地层细分格架。 ( 4 ) 制作储层“四性”关系图版3 0 多个，建立了适合本区目的层求取 储层参数的测井解释模型；共处理1 4 0 口井4 0 0 多米的测井资料并进行了 水淹层的评价。 ( 5 ) 制作了表征储层、沉积微相、构造及剩余油分布的附图3 0 0 多张， 各类分析图件6 0 0 多张。 ( 6 ) 利用油藏精细描述提供的解释结果，采用了其中1 4 5 口井的成果 建立了坨2 1 块的数值地质模型( 2 4 个主力小层及韵律层) ，统计核实了坨 2 1 断块上、f 油组的生产数据，其中共涉及1 9 1 口油水井，开发历史3 7 年，并对分阶段的生产特征进行了总结。 ( 7 ) 对油藏的地质储量进行了拟合及校正，对生产历史比较长豹1 2 8 口井进行了生产历史的拟合，精度达到9 0 。 1 6 主要研究成果 ( 1 ) 阐明了储层微型构造特征、形成机制及其对剩余油的控制作用。 ( 2 ) 利用模糊数学方法定量评价了断块内部各断层的封闭性。 ( 3 ) 采用非线性映射方法求取非均质综合指数( i ) 定量表征储层的非 均质性，克服了单因素非均质参数确定权重的主观因素，避免了只熏局部， 忽视全局的不足，提高定量刻划储层非均质程度的准确性。 ( 4 ) 按照地质开发时期建模并进行测井资料处理与评价，有效地提高 了解释精度。 r 石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 征。 ( 5 ) 划分了储层流动单元，指出了不同类型流动单元的剩余油分布特 ( 6 ) 综合运用数值模拟、油藏工程方法及剩余油综合评价技术，揭示 了储层剩余油分布特征、形成机理及控制因素。 ( 7 ) 应用研究成果编制并实施了2 0 0 3 年坨2 1 断块综合调整方案，取 得了较好的开发效果。 9 石油大学( 华东) 硕士论文第2 章油藏地质特征 第2 章油藏地质特征 2 ，1 地层对比及细分 地层对比细分是油田开发地质研究中最重要的基础工作，深入地进行 地层对比与划分，建立新的地层格架，揭示储层的纵横分布，是剩余油研 究的需要。 小层对比最根本的依据是沉积物的等时界面，横向上小层对比必须遵 循侧向相变规律( 即同期异相特征) ，纵向上必须了解层序形成过程中盆地 沉降过程与沉积物供给速度之间的关系。 坨2 l 断块沙二段的沉积环境变化很大，以河流、三角洲沉积以及水下 扇沉积为主，砂层的厚度及岩性变化大。因此，采取了以标准层、标志层 划分层位，按照等高程、相交和砂体叠置等对比模式划分小层，并结合区 域综合分析确定沉积时间单元( 韵律层) “”1 “。 2 1 1 标准层的选取 在具体工作过程中，选取了三套主要的标志层： ( 1 ) 7 4 顶部碳质页岩： ( 2 ) 8 3 小层底部“鼓包”泥岩段： ( 3 ) 1 0 。小层底部“眼睛鼓包”泥岩段； 这三套地层在全区发育，分布稳定，作为主要标准层。另外，在砂层 组的对比中，主要以各砂组中的上下泥岩段作为辅助标准层。韵律层的划 分主要依据小层砂体中泥质和钙质隔夹层。 2 1 2 建立骨架闭合剖面 剖面选取的基本原则，一是剖面分布均匀，二是垂直物源方向及沿物 1 0 至生叟塑坠竺垒茎l 堡主堡窭 蔓! 童垫蕉垄壁壁堑 翌方竺竺剖面均有。剖面基准井的选取原则是层位发育齐全，少断层或剥 蚀。依据以上原则，共建立了1 2 条骨架闭合剖面，合计过井6 3 口。 2 - 1 3 小层对比及韵律层细分对比模式 根据各砂组及小层的沉积特征，特别是相邻井之间的地层及砂体佃| 向 受化特点，主要采用以下三种对比模式： ( 1 ) 等高程( 等厚) 对比模式：根据旋回厚度法，把地层厚度相近， 电测曲线形态相似的砂层划分为同一沉积单元，此种模式主要考虑地层及 砂体在近距离范围内稳定性和连续性，在l 7 砂组较为常见( 图2 】) 。 )( 2 l 主三妄 ， p d 2 ，断层是封闭的；若断 层排驱压力比两侧储层排驱压力低，或者断层由一系列低排驱压力的裂缝 组成，断层对于垂向运移是开启的，即p f p d l 且p f p d 2 。 1 6 石油大学( 华东) 硕士论文 第2 章油藏地质特征 断层封闭性模糊综合评价就是综合考虑影响断层封闭性的各种因素， 依据它们对断层封闭性贡献的大小，采用模糊数学的方法，对断层封闭性 进行综合评价。 通过对坨2 l 断块进行断面应力封闭、断面两侧岩性对置封闭、断面上 非渗透性物质封闭等断层封闭机理研究，利用断层力学性质、断层及两侧 储层排驱压力、断层两侧岩性配置关系、断层产状、断层两侧岩层产状配 置关系5 个参数，采用专家打分法，确定上述5 个参数的权重向量及5 个 参数的各种评价标志的隶属度值，采用加权平均法，建立综合评价的数学 模型，得出断层封闭性综合评判模糊子集： b = 6 l ba ，b 。】 其中，b ，为所研究断层对等级矿的隶属度( 表) ，采用最大隶属度判别 准则对断层封闭程度进行综合评价，即b 值越大，断层封闭性越强。 ( 2 ) 断层封闭性评价结果 表2 一l胜坨油田坨2 1 断块断层封闭性评价结果 2 34 淤心 东段西段东段西段 10 2 3o 2 3o 3 5o 2 30 3 50 2 l 20 2 30 2 5o 3 7o 2 5o 3 70 2 3 3o 2 7o 3 90 2 7o 3 50 3 10 2 3 4o 3 90 4 70 4 30 4 3o 2 3o 2 3 50 3 50 4 3o 4 3o 3 l0 2 3 60 4 lo 3 30 2 l 70 4 3o 5 1o 4 l 8o 2 5 90 1 9 1 00 2 5 l l0 2 1 1 7 石油大学( 华东) 硕十论文 第2 章油藏地质特征 坨2 1 断块内1 、2 、3 、4 号断层封闭性普遍较差，b 值大多在o 4 5 以 下，仅1 号断层西段4 砂组和2 号断层西段7 砂组封闭性相对较好些。按 砂组分析，1 号断层西段4 砂组封闭性相对较好些；2 号断层7 砂组封闭性 相对较好些；3 号断层各砂组封闭性普遍较差；4 号断层7 砂组封闭性相对 好些。总的看来，坨2 1 断块内各断层基本不封闭；1 号断层在4 砂组，2 号断层在4 、5 、6 、7 砂组，4 号断层7 砂组封闭性相对好些。因此，坨2 l 断块内各断层对沙二段油藏剩余油分布影响很小。 2 3 3 微构造特征 ( 1 ) 微构造描述 坨2 1 断块总体构造为向东北方向抬起，向西开口的负向簸箕状构造， 沿中部和东部断层附近发育微型构造。主要的微型构造类型有小鼻状构造、 断鼻和小背斜等构造类型( 图2 7 ) 。大部分微型构造是属于继承性的，基 本上延续了从1 砂组到9 砂组的各个时期。 图2 7坨2 l 断块沙二段1 1 小层储层微型构造 石油大学( 华东) 硕士论文 第2 章油藏地质特征 ( 2 ) 微型构造形成机理分析 在大的构造背景下，微型构造的形成与砂体沉积前的下切作用、差异 压实作用和沉积古地形的影响有关。如河流一洪泛平原沉积体系，曲流河 的下切侵蚀往往在下切深处，砂体底面形成小背斜或小低点。辫状河的频 繁改道与下切侵蚀往往使不同时间单元的砂体叠黉，叠置砂体的顶面和底 面也形成小背斜或小低点；在水动力条件相对弱的曲流河一洪泛平原沉积 中，砂体不发育，剖面上呈泥包砂的特点，砂泥岩差异压实常在河道砂的 顶面形成正向微型构造，而在河道砂体边缘因古地形抬高也可形成小鼻状 构造。 2 4 储层微观特征 2 4 1 储层岩矿特征 ( 1 ) 岩石成分 沙二段主力油层的岩性主要为细砂岩、粉砂岩，部分层位可见粗砂岩。 储层的填隙物主要为精土矿物和碳酸盐矿物。 ( 2 ) 岩石结构 颗粒一般呈次棱角状，分选中等，磨圆较差，以细砂为主，其次为粉 砂、中一细砂，极少数层位含粗砂。胶结物多为方解石的连生嵌晶结构， 少数为显晶的粒状结构。颗粒多呈线接触，其次为点接触，少量凹凸接触， 以孔隙式和基底式一孔隙式胶结为主。 沙二段碎屑岩储层的碎屑组分成分成熟低、结构成熟度低，填隙物是 以方解石为主的碳酸盐矿物作为胶结物( 图2 8 ) 和以高岭石和伊蒙混层 为主的粘土矿物作为杂基( 图2 9 ) ，属长石砂岩类型。 1 9 石油大学( 华东) 硕士论文第2 章油藏地质特征 图2 - 8方解石充填孔隙 ( 坨2 1 井2 1 6 7 6 0 m 4 0 正交光) 2 4 2 储层成岩作用 图2 9高岭石 ( 坨3 2 井2 2 6 8 2 0 m 1 5 0 0 ) ( 1 ) 成岩作用 储集砂岩成分成熟较低，经受的成岩变化最显著的是压实作用，在储层 中可以见到软性颗粒被挤压变形( 图2 1 0 ) ，砂岩中的云母被压弯( 图2 1 1 ) 、压断，颗粒的定向排列，刚性颗粒的表面裂纹等现象。其次是胶结 和交代作用，溶解、溶蚀作用和自生矿物作用在局部层位也较发育。 图2 1 0 颗粒受挤压破裂图2 1 1 云母受挤压折弯 ( 坨2 l 井2 1 4 4 2 0 mx1 0 0 单偏光)( 坨2 1 井2 1 6 6 8 0 m 2 0 0 正交光+ ) ( 2 ) 成岩阶段划分 综合分析认为，研究区沙二段储层的成岩阶段为早期成岩期的b 亚期。 石油大学( 华东) 硕士论文 第2 章油藏地质特征 2 4 3 储层子l 隙结构 ( 1 ) 孔隙类型 沙二段砂岩中发育粒间孔隙和粒内孔隙，也可见粒内裂隙和胶结物内 溶孔。粒问孔隙很发育，约占总孔隙的9 5 以上，以原生粒间孔为主，少 量次生孔，部分层位内的胶结物开始溶解。 ( 2 ) 孔隙结构 沙二段储层中颗粒支撑的砂岩喉道类型以缩颈喉道为主，其次是收缩 喉道，喉道连通性比较好。在杂摹含量较高或胶结作用较发育的砂岩中， 可见片状弯曲喉道和管柬状道。孔隙结构特征主要以粗孔粗喉结构、粗孔 中喉结构为主，以粗孔中喉结构、中孔中喉结构为辅。 2 5 水淹层测井评价 开发初期，储层是相对静止的，进入开发中高含水期( 含水率在4 0 一9 0 之间) 及特高含水时期( 含水率大于9 0 ) ，由于注水井对生产井储层 的不断冲洗，储层的岩性、物性、电性及含油性等均发生了相应变化。坨 2 1 断块沙二段油藏正处于特高含水期开采阶段，采用了按照地质开发时期 建模和水淹层测井评价，以准确求取各种储层参数。 2 5 1 不同开发时期测井解释模型 储层“四性”关系研究是测劳解释模型建立的基础和依据，根据“四 性”研究得出的结论并参考前人的研究结果及经验公式，对坨2 l 断块沙二 段分上、下油组( 上油组储层沉积属于水下扇和河流相沉积，下油组储层沉 积属于三角洲相沉积) 建立了适合研究区不同沉积环境下储层三个不同开 发时期的测井解释模型。其中包括：泥质含量( v s h ) 计算模型，粒度中值 ( m d ) 计算模型，孔隙度( 庐) 计算模型，渗透率( k ) 计算模型，平均孔 2 l 石油大学( 华东) 硕士论文第2 章油藏地质特征 喉半径( r ) 计算模型，束缚水饱和度( s w i ) 计算模型，残余油饱和度( $ o r ) 计算模型以及油水相对渗透率( k r o 、k r w ) 等1 2 个储层参数的计算模型。 25 2 测井多井处理与解释 依据所建模型，分开发初期、开发中高期、开发特高期进行测井资料 多井处理与解释。其中处理参数选择是基础，关键井检验是重点。 通过分析，泥质含量的绝对误差多数在4 o 以内，少数点误差偏大， 可能与样品分析数据少，岩心数据与测井响应对应差有关。粒度中值和孔 喉半径参数在表征储层微观孔隙结构方面有重要意义，但因岩心分析数据 缺乏而无法进行误差分析。含油饱和度平均绝对误差为4 7 8 ，水淹层解释 符合率达到7 5 5 6 ，处理与解释效果较为理想。 2 6 储层非均质性特征 目前，国内外对储层非均质性研究非常重视，并一直致力于这一领域 的定量表征研究。利用非线性映射法求取储层非均质综合指数“，克服了 单因素非均质参数确定权重的主观因素，避免了只熏局部，忽视全局的不 足，提高了定量刻划储层非均质程度的准确性。 2 6 1 非线性映射法求取储层非均质综合指数 ( 1 ) 基本原理：选择部分典型的模板评价单元，综合考虑各个单因素非 均质参数对储层非均质性的影响，确定模板评价单元非均质性的综合表征 指数，建立典型模板集合，制定各个单因素非均质参数与表征储层非均质 性的综合指数间的非线性映射规则，将典型模板集合与非线性映射规则结 合起来确定待评价单元的非均质综合指数。 ( 2 ) 算法基础：多层反向传播神经网络模型( 简称b p ) 是目前已知的 非线性映射能力最强的a n n 模型之一，可以很好地模拟各种单因素非均质 塑塑查堂! 兰查! 堡堡苎 兰! 皇塑壁垫堕堑堡 参数( 如渗透率的的变异系数、突进系数、级差、砂岩密度、分层系数等) 与影响剩余油分布的储层非均质性间存在的十分复杂的非线性关系。用b p 网络将各个单因素非均质参数转化为一个相对量化的指标非均质综合 指数来反映储层非均质性对剩余油分布的影响( 见图2 - 1 2 ) 。 图2 1 2 网络结构 26 2 储层非均质性特征 ( 1 ) 层问非均质性特征 层间非均质性是指砂泥间互的碎屑岩沉积的总体变化，其强弱受制于 沉积环境和沉积作用的历史演变。由于非均质综合指数的计算考虑了沉积 微相的影响，因此，可用小层间的非均质指数来定量表征储层的层闻非均 质特征。我们规定，i o 2 强非均质；0 2 i 0 4 较强非均质；0 4 o 6 弱非均质。 沙二段储层的层自j 非均质综合指数差异中等，层间非均质性普遍呈较 强一中等。7 8 、7 9 、9 “、9 “小层或韵律层具有较强的非均质性；1 1 、12 、2 4 、 3 5 、6 ；、8 ”、8 ”、8 ”、8 “小层或韵律层具有较弱的非均质性；其他小层或韵 律层处于中等程度( 见图2 1 3 ) 。 石油大学( 华东) 硕士论文 第2 章油藏地质特征 图2 一1 3 胜坨油田坨2 1 断块沙二段非线性映射非均质指数直方图 ( 2 ) 平面非均质性特征 坨2 1 断块沙二段储层平面非均质性以中等一较强非均质性为主，各小 层或韵律层的i 值大小分布有一定的差异，以上油组1 1 层和下油组8 “韵律 层为例作简单的说明。 1 1 层i 值普遍在0 4 o 6 之间，平面上分布以东部和西部i 值较高， 呈中等非均质性。中部i 值普遍较低，呈较强非均质性。扇中水道主体微 相i 值一般在o 3 5 一o 5 5 之间，水道侧缘微相i 值一般在0 3 o 4 2 之间： 而道间及浅湖泥微相i 值一般在0 3 o 4 之间( 见图2 - 1 4 ) 。 8 “韵律层东部和西部分别发育分流河道和河口坝主体，i 值普遍较高， 前者多在0 4 0 o 5 0 之间，后者多在0 4 0 _ _ o 6 0 之间，都属中等非均质 性。中部有三种微相：河口坝主体、侧缘和坝间及道间，因此，i 值相对较 低，一般在0 3 5 一o 4 5 之间，属中等较强非均质性( 见图2 1 5 ) 。 石油大学( 华东) 硕士论文 第2 章油藏地震特征 图2 1 4胜坨油田坨2 1 断块1 1 层非线性映射非均质综合指数图 图2 1 5胜坨油田坨2 l 断块8 “韵律层非线性映射非均质综合指数图 ( 3 ) 层内非均质性特征 各小层及韵律层在不同开发时期的非均质指数特征有一定的差异( 见 表2 2 ) 。统计分析表明，开发初期、中高期的综合指数值平均在0 4 左右， 特高期的相对较高，达到0 4 3 7 ，表明这一时期层内非均履性有所减弱。总 的特征是，开发初期的储层层内非均质性以强烈为主，中高期以强烈和较 强烈为主，特商期则以较强烈和中等为主。 石油大学( 华东) 硕士论文 第2 章油藏地质特征 表2 2胜坨油田坨2 l 断块部分韵律层层内非均质综合指数特征 非均质综合指数( i ) 小层或韵律层 开发初期开发中高期开发特高期 8 1 。o 3 0 705 2 lo 2 9 2 8 “o3 2 2o6 5 l0 6 0 0 8 ”o 6 5 1o 4 6 9o 5 0 6 8 2 1o4 0 6o 5 5 9 o 5 8 1 8 2 2o5 1 5 o 5 2 0o 5 1 8 8 ” o 4 1 7o 4 0 6o 4 2 4 8 3 3 o 3 9 3o 4 2 3o 4 2 l 9 1 1n2 0 602 8 50 3 7 8 9 1 20 2 3 90 1 6 70 2 4 5 9 1 30 ，3 0 302 5 4 o 4 4 5 9 “0 ，6 4 50 ，3 8 0 ，3 9 6 平均 0 3 9 0 0 4 0 50 4 3 7 ( 4 ) 空间非均质性特征 在储层构造模型的基础上使用d s i ( 离散平滑插值) 并应用了非线性映 射计算出的非均质综合指数建立了非均质综合指数可视化模型( 见图2 1 6 、 2 1 7 ) 。 在储层的中部，红色区域反映储层非均质较弱，蓝色区域反映储层非 均质性较强，在断块的西南部，储层呈现较强的非均质性；绿色及黄色区 域反映中等偏强的非均质性特征。 石油大学( 华东) 硕士论文 第2 章油藏地质特征 图2 一1 6 坨2 】块储屡非均质可视化模型图2 一】7 坨2 l 断块储层非均质切片模型 ( 1 ：1 ：2 )( 1 ：1 ：2 ) 2 6 3 储层非均质性的影响因素 ( 1 ) 沉积微相的影响 统计分析表明，赢中水道主体、河口坝主体、河道主体、分流河道等 微相i 值平均在0 5 0 以上，属中等非均质性；扇中水道侧缘、河口坝侧缘、 河道侧缘、天然堤、席状砂、废弃河道等微相i 值平均在0 3 4 川4 0 之间， 属较强非均质性；而道间及浅湖泥、道间及泛滥平原、道间及沼泽、坝间 及道间等微相i 值平均在0 2 9 0 3 2 之间，属偏强非均质性。 ( 2 ) 成岩作用的影响 在微相类型多的区域，除微相控制外，也有的小层及区域，边缘及主 体i 值都变化大。究其原因，成岩作用使储层结构发生了变化。 ( 3 ) 注采井网不完善的影响 注水开发，使储层物性变好，同时也加剧储层优劣的差距。好的储层， 石油大学( 华东) 硕士论文 第2 章油藏地质特征 注水作用可使非均质减弱，差的储层，由于注入水难以波及仍保持其原始 非均质程度。若注采关系不完善，非均质性差异更加明显。 2 7 储屡流动单元特征 流动单元是在空间上连续分布的具有相似的岩石物理特征和渗流特征 的储集体“3 “。在垂向上和横向上，各流动单元之间以不连续的薄的隔挡 层为界。流动单元研究的目的是建立能准确反映储集层非均质性、并适用 于油藏数值模拟的三维地质模型“，进而预测剩余油分布。 27 1 确定流动单元的方法 划分流动单元的主要依据是 岩相特征和岩石物理参数。因此， 在沉积地质研究的基础上，主要 依据岩心的岩性、物性参数，划 分取心井的流动单元并得到划分 流动单元的标准“”。由取心井至 非取心井，将流动单元的划分推 广到井问和平面上( 图2 1 8 ) 。 ( 1 ) 流动单元划分标准的确 定 分别计算取心井的次级层的 渗透系数( k , h p ) 和存储系数 ( o c t * h ) ，并对渗透系数和存储 系数作归一化处理，做了标准化 渗透系数和标准化存储系数 图2 1 8坨2 l 断块储层流动单元研究流程 2 8 石油大学( 华东) 硕士论文第2 章油藏地质特征 交会图( 图2 1 9 ) 、存储系数和粒度中值含量交会图( 图2 2 0 ) 、存储系 数和泥质含量交会图( 图2 2 1 ) 、存储系数和含油饱和度交会图( 图2 2 2 ) 。 4 0 0 0 。 3 0 懈 i i 耵：”一_ “5 厂mr ! i 。lj 。 l。、fl f 。l 。 。 | l 烂宝卦隆 i o o oi o o2 0 0 m 姗蝴枷 o r h o oo1 2 3 0 。4 0 0 蚋o7 0 0 p h 图2 1 9 渗透系数和存储系数交会图图2 2 0 存储系数和粒度中值交会图 图2 2 l 存储系数和泥质含量交会图图2 _ 2